Хотелось бы высказать некоторые соображения в пользу критиков теории разбегания галактик с около световыми скоростями. Эта теория в настоящее время базируется на интерпретации красного смещения линий поглощения в спектрах далёких галактик исключительно с позиций эффекта Доплера. В ряде сообщений на Вашем форуме высказывается мнение о том, что красное смещение можно объяснить потерей энергии фотонов при их взаимодействии с межгалактическим веществом. Их оппоненты справедливо замечают, что при таком взаимодействии фотоны будут рассеиваться, и изображения далёких галактик должны становиться размытыми. Действительно, при взаимодействии фотонов с атомами в большинстве исследованных процессов (эффект Комптона, Релеевское рассеяние, комбинационное рассеяние) осуществляются связанно– свободные и связанно–связанные электронные переходы. При этом, возбуждаемый электрон получает радиальную составляющую механического импульса, что приводит, в соответствии с законом сохранения импульса, к изменению направления вектора импульса фотона, т.е. к их рассеянию. Однако, в атомах, в частности в атомах водорода, имеются в наличии энергетические переходы электронов не сопровождающиеся пространственным перемещением их. Это – так называемый «переворот» спина. В этом случае фотон не получает импульса в радиальном направлении и должен продолжить движение в первоначальном направлении без рассеяния, лишь с потерей энергии на «переворот» спина. В случае атома водорода энергия такого перехода составляет 9,43E(-30) Дж/атом (длина испускаемой атомарным водородом волны 21,049 см).
Линии поглощения в спектре испускания одной из дальних галактик, находящейся на расстоянии приблизительно 10 миллиардов световых лет, сдвинуты в красную область в среднем на 100 нм (z = 0,25). Сдвиги зафиксированы для линий ионизированного кальция (393 и 397 нм), линий атомарного водорода (410, 434, 486 и 656 нм), нейтрального магния (518 нм) и нейтрального натрия (589 нм). Исходные данные взяты из
http://cosmo.labrate.ru/doppler.htm Величина этого красного сдвига соответствует потере энергии световых квантов в 1,99E(-23) Дж.
Элементарный расчёт показывает, что при вероятности «переворота» спина около единицы (при взаимодействии с налетающим фотоном), число таких столкновений на пути светового излучения в 1010 световых лет составит примерно 2 миллиона. Отсюда легко вычислить концентрацию атомарного водорода (2 миллиона атомов в цилиндре с диаметром равным диаметру атома водорода и длиной 9,45E(25) м). Она оказалась равной 2,83 атома/м3, что по порядку величины очень близко к оценкам, полученным из измерений интенсивности эмиссионной линии атомарного водорода на частоте 1420,4 МГц – около 1 атома/м3.
К сожалению, в силу недостатка квалификации, я не в состоянии вычислить сечение рассматриваемого процесса. Сечение должно быть функцией частоты фотона. Более детальный анализ указанных сдвигов на четырёх линиях CaII, HI и MgI показал, что эта зависимость эмпирически удовлетворительно описывается функцией Больцмана.
Таким образом, можно утверждать, что красное смещение может быть обусловлено наряду с эффектом Доплера также и так называемым «старением» фотонов.
Колчин А.М.
